Dans le passé, lorsque les climats changeaient, les forêts se répartissaient davantage au nord ou au sud de leur emplacement précédent. Cela ne veut pas dire que les arbres eux-mêmes ont bougé. Au contraire, l’aire de répartition des espèces d’arbres a changé. Par exemple, les enregistrements de plantes fossiles et de pollens montrent que les aires de répartition des espèces d’arbres se sont déplacées vers le nord à une vitesse de 50 km par siècle à mesure que le climat se réchauffait après le retrait de la calotte glaciaire nord-américaine.
La migration des arbres est facilitée par le mouvement des graines. Lorsque le climat change, les arbres commencent à produire davantage de graines ; ceux-ci se propagent par des agents de dispersion et peuvent germer dans des zones plus favorables à la croissance. Bien que le vent et l’eau puissent transporter certaines graines, la grande majorité des arbres dépendent des animaux pour les disperser vers de nouvelles zones. Mais aujourd’hui, bon nombre de ces animaux disséminateurs de graines sont eux-mêmes menacés, à mesure que les changements climatiques et la disparition de leurs habitats.
Dans une étude présentée en couverture du numéro de cette semaine de Science, des chercheurs américains et danois étudient l’impact de la disparition d’espèces d’oiseaux et d’animaux sur la capacité des plantes à s’adapter au changement climatique induit par l’homme à l’avenir. Alors que les animaux peuvent souvent voler, marcher, courir ou nager vers des zones plus adaptées, les arbres ne peuvent pas échapper à la chaleur. Les espèces d’arbres qui doivent éloigner leur progéniture des températures plus chaudes ne pourront le faire que grâce aux activités d’agents de dispersion des graines, tels que les mammifères et les oiseaux.
« Certaines plantes vivent des centaines d’années et leur seule chance de se déplacer est pendant la courte période où elles se déplacent à l’état de graines dans le paysage », a déclaré Evan Fricke, écologiste à l’Université Rice, premier auteur de l’étude. « S’il n’y a pas d’animaux disponibles pour manger leurs fruits ou emporter leurs noix, les plantes dispersées par les animaux ne se déplacent pas très loin. »
En collaboration avec des chercheurs de l’Université du Maryland, de l’Université d’État de l’Iowa et de l’Université d’Aarhus, l’équipe Rice a utilisé l’apprentissage automatique et les données de milliers d’études sur le terrain pour cartographier les contributions des oiseaux et des mammifères qui dispersent les graines dans le monde entier. Ils ont comparé les cartes de dispersion des graines d’aujourd’hui avec des cartes montrant à quoi ressemblerait la dispersion s’il n’y avait pas d’extinctions d’origine humaine ou de restrictions de l’aire de répartition des espèces.
Les experts ont également utilisé des données synthétisées à partir d’études de terrain menées dans le monde entier pour former un modèle d’apprentissage automatique pour la dispersion des graines, puis ont utilisé le modèle formé pour estimer la perte de dispersion liée au climat causée par le déclin des animaux.
Fricke a expliqué que l’élaboration d’estimations des pertes de dispersion des graines dues à l’extinction d’animaux et d’oiseaux ou à des changements dans leur aire de répartition nécessitait deux avancées techniques significatives : « Premièrement, nous avions besoin d’un moyen de prédire les interactions de dispersion des graines se produisant entre les plantes et les animaux à n’importe quel endroit autour de la planète. monde. »
Pour cela, ils ont utilisé des données sur les interactions entre espèces provenant de plus de 400 études sur le terrain qui détaillaient le nombre de graines dispersées par des espèces particulières d’oiseaux et de mammifères, la distance dans laquelle elles étaient dispersées et la façon dont ces graines germaient. Sur la base de ces données, les chercheurs ont pu prédire les interactions entre les plantes et les disperseurs de graines.
« Deuxièmement, nous devions modéliser la manière dont chaque interaction plante-animal affectait réellement la dispersion des graines », a déclaré Fricke. « Par exemple, lorsqu’un animal mange un fruit, il peut détruire les graines ou les disperser à quelques mètres ou à plusieurs kilomètres. »
Les résultats de l’étude ont montré que de nombreux mammifères et oiseaux disséminateurs de graines ont déjà disparu, en particulier dans les régions tempérées d’Amérique du Nord, d’Europe, d’Amérique du Sud et d’Australie. En outre, si les espèces actuellement menacées disparaissaient, les régions tropicales d’Amérique du Sud, d’Afrique et d’Asie du Sud-Est seraient gravement touchées.
« Nous avons trouvé des régions où la dispersion des graines, due au suivi du climat, a diminué de 95 %, même si elles n’avaient perdu que quelques pour cent de leurs espèces de mammifères et d’oiseaux », a déclaré Fricke.
Les résultats ont montré que la capacité des plantes dispersées par les animaux à suivre le rythme du changement climatique a été réduite de 60 % en raison de la perte de mammifères et d’oiseaux qui aident ces plantes à s’adapter au changement environnemental.
« En plus du signal d’alarme selon lequel le déclin des espèces animales a considérablement limité la capacité des plantes à s’adapter au changement climatique, cette étude démontre magnifiquement la puissance des analyses complexes appliquées à d’énormes données accessibles au public », a déclaré Doug Levey, du programme directeur de la direction des sciences biologiques de la National Science Foundation (NSF), qui a partiellement financé les travaux.
Fricke a expliqué que l’étude est la première à quantifier l’ampleur du problème de dispersion des graines à l’échelle mondiale et à identifier les régions les plus touchées. Il a souligné que le déclin des populations de disperseurs de graines met en évidence une intersection importante entre les crises du climat et de la biodiversité qui affectent aujourd’hui les environnements naturels.
« La biodiversité des animaux disséminateurs de graines est essentielle à la résilience climatique des plantes, ce qui inclut leur capacité à continuer à stocker du carbone et à nourrir les humains », a-t-il déclaré, ajoutant que la restauration des connexions écosystémiques dans les habitats naturels pourrait contrecarrer certains déclins de la dispersion des graines, mais pas tous. Les gens dépendent également, tant sur le plan économique qu’écologique, des oiseaux et des mammifères qui dispersent leurs graines pour assurer l’approvisionnement en ressources importantes.
« Les grands mammifères et les oiseaux sont particulièrement importants en tant que disperseurs de graines sur de longues distances et ont largement disparu des écosystèmes naturels », a déclaré Svenning, l’auteur principal de l’étude. « La recherche met en évidence la nécessité de restaurer les faunes pour assurer une dispersion efficace face au changement climatique rapide. »
« Lorsque nous perdons des mammifères et des oiseaux dans les écosystèmes, nous ne perdons pas seulement des espèces. L’extinction et la perte d’habitats endommagent des réseaux écologiques complexes », a déclaré Fricke. « Cette étude montre que le déclin des animaux peut perturber les réseaux écologiques d’une manière qui menace la résilience climatique d’écosystèmes entiers dont dépendent les populations. »
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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